Dhana ya athari zinazoweza kugeuzwa ya usawa wa kemikali. Athari za kemikali zinazoweza kutenduliwa na zisizoweza kutenduliwa

Je, majibu yanayoweza kugeuzwa ni nini? Huu ni mchakato wa kemikali ambao hutokea katika pande mbili kinyume. Hebu tuchunguze sifa kuu za mabadiliko hayo, pamoja na vigezo vyao tofauti.

Ni nini kiini cha usawa?

Athari za kemikali zinazoweza kubadilishwa hazitoi bidhaa maalum. Kwa mfano, wakati oksidi ya sulfuri (4) imeoksidishwa wakati huo huo na uzalishaji wa oksidi ya sulfuri (6), vipengele vya awali vinaundwa tena.

Michakato isiyoweza kurekebishwa inahusisha mabadiliko kamili ya vitu vinavyoingiliana;

Mifano ya mwingiliano usioweza kutenduliwa ni athari za mtengano. Kwa mfano, pamanganeti ya potasiamu inapokanzwa, manganeti ya chuma, oksidi ya manganese (4), huundwa, na gesi ya oksijeni pia hutolewa.

Mwitikio wa kugeuzwa hauhusishi uundaji wa mvua au kutolewa kwa gesi. Hapa ndipo tofauti yake kuu kutoka kwa mwingiliano usioweza kutenduliwa ilipo.

Usawa wa kemikali ni hali ya mfumo wa kuingiliana ambapo tukio la kugeuzwa la athari moja au zaidi ya kemikali inawezekana, mradi viwango vya michakato ni sawa.

Ikiwa mfumo uko katika usawa unaobadilika, hakuna mabadiliko katika halijoto, mkusanyiko wa vitendanishi, au vigezo vingine katika kipindi fulani cha muda.

Masharti ya kuhama kwa usawa

Usawa wa athari inayoweza kubadilishwa inaweza kuelezewa kwa kutumia sheria ya Le Chatelier. Kiini chake kiko katika ukweli kwamba wakati ushawishi wa nje unafanywa kwenye mfumo ambao hapo awali ni katika usawa wa nguvu, mabadiliko ya majibu yanazingatiwa katika mwelekeo kinyume na ushawishi. Mwitikio wowote unaoweza kugeuzwa kwa kutumia kanuni hii unaweza kubadilishwa kuelekea uelekeo unaohitajika endapo mabadiliko ya halijoto, shinikizo, na mkusanyiko wa vitu vinavyoingiliana.

Kanuni ya Le Chatelier "inafanya kazi" tu kwa vitendanishi vya gesi; Kuna uhusiano wa kinyume kati ya shinikizo na kiasi, iliyoamuliwa na mlinganyo wa Mendeleev-Clapeyron. Ikiwa kiasi cha vipengele vya awali vya gesi ni kubwa zaidi kuliko bidhaa za majibu, basi kubadili usawa kwa haki ni muhimu kuongeza shinikizo la mchanganyiko.

Kwa mfano, wakati monoksidi kaboni (2) inabadilishwa kuwa kaboni dioksidi, moles 2 za monoksidi kaboni na mole 1 ya oksijeni huingia kwenye majibu. Hii hutoa moles 2 za monoksidi kaboni (4).

Ikiwa, kwa mujibu wa hali ya tatizo, mmenyuko huu wa kugeuka unapaswa kubadilishwa kwa haki, ni muhimu kuongeza shinikizo.

Mkusanyiko wa vitu vinavyoathiri pia una ushawishi mkubwa juu ya mwendo wa mchakato. Kwa mujibu wa kanuni ya Le Chatelier, ikiwa mkusanyiko wa vipengele vya awali huongezeka, usawa wa mchakato hubadilika kuelekea bidhaa ya mwingiliano wao.

Katika kesi hiyo, kupunguzwa (kuondolewa kutoka kwa mchanganyiko wa majibu) ya bidhaa inayotokana inakuza tukio la mchakato wa moja kwa moja.

Mbali na shinikizo na mkusanyiko, mabadiliko ya joto pia yana athari kubwa juu ya tukio la athari ya nyuma au ya moja kwa moja. Wakati mchanganyiko wa awali unapokanzwa, mabadiliko ya usawa kuelekea mchakato wa mwisho wa joto huzingatiwa.

Mifano ya athari zinazoweza kutenduliwa

Hebu tuzingatie, kwa kutumia mchakato maalum, njia za kuhamisha usawa kuelekea uundaji wa bidhaa za majibu.

2СО+О 2 -2СО 2

Mmenyuko huu ni mchakato wa homogeneous, kwani vitu vyote viko katika hali sawa (ya gesi).

Kwa upande wa kushoto wa equation kuna kiasi 3 cha vipengele, baada ya mwingiliano kiashiria hiki kilipungua, kiasi 2 kinaundwa. Kwa mchakato wa moja kwa moja kutokea, ni muhimu kuongeza shinikizo la mchanganyiko wa majibu.

Kwa kuzingatia kwamba mmenyuko ni wa joto, joto hupunguzwa ili kutoa dioksidi kaboni.

Msawazo wa mchakato utabadilika kuelekea uundaji wa bidhaa ya mmenyuko na ongezeko la mkusanyiko wa moja ya vitu vya kuanzia: oksijeni au monoxide ya kaboni.

Hitimisho

Athari zinazoweza kutenduliwa na zisizoweza kutenduliwa zina jukumu muhimu katika maisha ya mwanadamu. Michakato ya kimetaboliki inayotokea katika mwili wetu inahusishwa na mabadiliko ya utaratibu katika usawa wa kemikali. Katika uzalishaji wa kemikali, hali bora hutumiwa kuelekeza majibu katika mwelekeo sahihi.

Miitikio inayoweza kutenduliwa ni miitikio inayotokea kwa wakati mmoja katika pande mbili tofauti.

Athari zisizoweza kurekebishwa ni athari ambazo vitu vilivyochukuliwa hubadilishwa kabisa kuwa bidhaa za athari ambazo hazifanyiki kwa kila mmoja chini ya hali fulani, kwa mfano, mtengano wa milipuko, mwako wa hidrokaboni, malezi ya misombo ya kutenganisha vibaya, malezi ya sediment. , uundaji wa vitu vya gesi.

32. Usawa wa kemikali. Kanuni ya Le Chatelier.

Usawa wa kemikali ni hali ya mfumo wa kemikali ambapo athari moja au zaidi ya kemikali hutokea kwa kugeuzwa, na viwango katika kila jozi ya majibu ya mbele-reverse ni sawa. Kwa mfumo katika usawa wa kemikali, viwango vya vitendanishi, joto na vigezo vingine vya mfumo hazibadilika kwa muda.

33. Kanuni ya Le Chatelier. Masharti ya mabadiliko katika usawa wa kemikali.

Kanuni ya Le Chatelier: ikiwa ushawishi wa nje unafanywa kwenye mfumo katika hali ya usawa, basi usawa hubadilika kwa mwelekeo wa kudhoofisha ushawishi wa nje.

Mambo yanayoathiri usawa wa kemikali:

1) joto

Joto linapoongezeka, usawa wa kemikali hubadilika kuelekea mmenyuko wa mwisho wa joto (kunyonya), na inapopungua, kuelekea majibu ya exothermic (kutolewa).

CaCO 3 =CaO+CO 2 -Q t →, t↓ ←

N 2 +3H 2 ↔2NH 3 +Q t ←, t↓ →

2) shinikizo

Shinikizo linapoongezeka, usawa wa kemikali hubadilika kuelekea kiasi kidogo cha dutu, na kadiri shinikizo linavyopungua kuelekea kiasi kikubwa. Kanuni hii inatumika tu kwa gesi, i.e. Ikiwa vitu vikali vinahusika katika mmenyuko, hazizingatiwi.

CaCO 3 =CaO+CO 2 P ←, P↓ →

1mol=1mol+1mol

3) mkusanyiko wa vitu vya kuanzia na bidhaa za majibu

Wakati mkusanyiko wa moja ya vitu vya kuanzia huongezeka, usawa wa kemikali hubadilika kuelekea bidhaa za mmenyuko, na wakati mkusanyiko wa bidhaa za majibu hupungua, kuelekea vitu vya kuanzia.

S 2 +2O 2 =2SO 2 [S],[O] →, ←

Vichocheo haviathiri mabadiliko ya usawa wa kemikali!

Mwisho wa kazi -

Mada hii ni ya sehemu:

Dhana za kimsingi za kemia

Kemia ni sayansi ya vitu na sheria za mabadiliko yao; elektroni..

Ikiwa unahitaji nyenzo za ziada juu ya mada hii, au haukupata ulichokuwa unatafuta, tunapendekeza kutumia utaftaji kwenye hifadhidata yetu ya kazi:

Tutafanya nini na nyenzo zilizopokelewa:

Ikiwa nyenzo hii ilikuwa muhimu kwako, unaweza kuihifadhi kwenye ukurasa wako kwenye mitandao ya kijamii:

Tweet

Mada zote katika sehemu hii:

Sheria ya usawa
Dutu huingiliana kwa wingi sawia na vitu vilivyo sawa. m(a)/m(b)=E(a)/E(b). Sawa ni chembe halisi au ya masharti ya dutu ambayo ni sawa na ioni moja

Wingu la umeme. Nambari za Quantum
Wingu la elektroni ni kielelezo cha kuona kinachoonyesha usambazaji wa msongamano wa elektroni katika atomi au molekuli. Ili kuashiria tabia ya elektroni katika atomi, nambari za quantum zilianzishwa: sura

Mfano wa mitambo ya Quantum ya muundo wa atomi
QMM inategemea nadharia ya quantum ya atomi, kulingana na ambayo elektroni ina sifa zote za chembe na sifa za wimbi. Kwa maneno mengine, eneo la elektroni katika hatua fulani inaweza kuwa

Sheria ya mara kwa mara na mfumo wa mara kwa mara D.I. Mendeleev
Ugunduzi wa Sheria ya Kipindi na D.I. Mendeleev Sheria ya upimaji iligunduliwa na D.I. Mendeleev alipokuwa akifanya kazi kwenye maandishi ya kitabu "Misingi ya Kemia", alipopata shida

Misombo ya isokaboni
Asidi ni kemikali ngumu. misombo inayojumuisha ioni H na mabaki ya asidi. Wao umegawanywa katika sehemu moja na sehemu nyingi, zenye oksijeni na zisizo na oksijeni. Misingi ni maneno

Chumvi na kemikali zao mali
Chumvi ni darasa la misombo ya kemikali inayojumuisha cations na anions. Mali ya kemikali imedhamiriwa na mali ya cations na anions zilizojumuishwa katika muundo wao. Chumvi huingiliana na

Kifungo cha Covalent. Kueneza na mwelekeo
dhamana covalent ni kemikali. uhusiano kati ya atomi unaofanywa na elektroni zilizoshirikiwa. Cove. Kuunganisha kunaweza kuwa polar au isiyo ya polar. Cove isiyo ya polar. nomino ya uhusiano katika molekuli ambapo kila kiini cha atomi kina

Masharti ya msingi ya nadharia ya jua. Mseto
Masharti kuu ya nadharia ya VS: A) dhamana ya kemikali kati ya atomi mbili hutokea kama matokeo ya mwingiliano wa AO na picha. jozi za elektroni B) atomi zinazoingia kwenye mmenyuko wa kemikali. mawasiliano, kubadilishana

Dhamana ya hidrojeni
Kifungo cha hidrojeni ni aina ya uhusiano kati ya atomi ya elektroni na atomi ya hidrojeni H iliyounganishwa kwa ushirikiano na atomi nyingine ya elektroni. Kama atomi za elektroni unaweza

Dhamana ya wafadhili-mkubali. Viunganishi tata
Picha ya utaratibu. dhamana covalent kutokana na elektroni mbili za atomi moja (wafadhili) na obiti huru ya atomi nyingine (kipokezi) iitwayo. wafadhili-mkubali. Mchanganyiko tata ni viunganisho

Viunganishi tata. Dhamana ya kemikali katika kiwanja changamano
Mchanganyiko changamano ni dutu ya kemikali ambayo ina chembe changamano. Chem. dhamana - Katika misombo changamano ya fuwele yenye chaji chaji, dhamana kati ya changamano na ndani

Kutengana kwa misombo ngumu. Vipindi vya utulivu wa ions ngumu
Kutengana kwa kiwanja ngumu hufanyika katika hatua mbili: a) kujitenga kwa ioni ngumu na rahisi na uhifadhi wa nyanja ya ndani ya tata na b) kutengana kwa nyanja ya ndani, kuendesha.

Sheria ya kwanza ya thermodynamics. Sheria ya Hess
Mwanzo wa 1 t / d: katika mchakato wowote, mabadiliko katika nishati ya ndani U ya mfumo ni sawa na jumla ya kiasi cha joto kilichohamishwa na kazi iliyofanywa. ΔU=Q - W Ikiwa mfumo umeingia

Sheria ya 1 na 2 ya thermodynamics. Uhesabuji wa athari za joto za athari za kemikali
Uundaji wa sheria ya kwanza ya t / d: nishati haijaundwa wala kuharibiwa, lakini hupita tu kutoka kwa fomu moja hadi nyingine kwa uwiano sawa. Uundaji wa sheria ya II ya t / d: katika mfumo wa pekee

Sheria ya Hess na matokeo yake
Sheria ya Hess: joto la mmenyuko wa kemikali ni sawa na jumla ya joto la mfululizo wowote wa athari zinazofuatana na vifaa sawa vya kuanzia na bidhaa za mwisho. Sheria ya matokeo hutumiwa katika mahesabu

Dhana ya hali ya kawaida na joto la kawaida la malezi. Kuhesabu athari za joto za athari za kemikali
Hali za kawaida ziko katika hali ya thermodynamics ya kemikali inayokubalika kwa kawaida ya dutu binafsi na vipengele vya ufumbuzi wakati wa kutathmini kiasi cha thermodynamic. Chini ya joto la kawaida

Gibbs nishati ya bure. Mwelekeo wa mmenyuko wa kemikali
Nishati ya bure ya Gibbs (au kwa urahisi Gibbs nishati, au uwezo wa Gibbs, au uwezo wa thermodynamic kwa maana finyu) ni kiasi kinachoonyesha mabadiliko ya nishati wakati wa mmenyuko wa kemikali.

Kiwango cha mmenyuko wa kemikali. Sheria ya hatua ya wingi
Kemikali kinetiki ni tawi la kemia ambalo husoma kiwango cha athari za kemikali na utaratibu wa athari za kemikali. Kiwango cha mmenyuko wa kemikali - idadi ya migongano inayofaa mara kwa mara

Arrhenius equation. Wazo la nishati ya uanzishaji
lnk=lnA-Ea/2.3RT Nishati ya uamilisho ni nishati ya chini kabisa ambayo chembe lazima ziwe nazo ili kuingia katika mwingiliano wa kemikali.

Vichocheo. Kichocheo cha homogeneous na tofauti
Kichocheo ni dutu inayobadilisha kiwango cha mmenyuko wa kemikali, lakini haiingii katika mwingiliano wa kemikali na huondolewa mwishoni mwa majibu katika fomu yake safi. Mchakato wa kuharakisha majibu upo

Tabia za pamoja za suluhisho
Mali ya ushirikiano wa ufumbuzi ni mali hizo ambazo, chini ya hali fulani, zinageuka kuwa sawa na huru ya asili ya kemikali ya solute; sifa za suluhisho ambazo hutegemea

Sheria za Raoult. Vipindi vya kuchemsha na vya kufungia vya suluhisho
Mvuke ambayo iko katika usawa na kioevu inaitwa saturated. Shinikizo la mvuke huo juu ya kutengenezea safi (p0) inaitwa shinikizo au elasticity ya mvuke iliyojaa ya kutengenezea safi.

Osmosis na shinikizo la osmotic
Kueneza ni mchakato wa kupenya kwa molekuli. Osmosis ni mchakato wa usambaaji wa njia moja wa molekuli za kutengenezea kupitia utando unaoweza kupenyeza nusu kuelekea mkusanyiko wa juu wa myeyusho.

Kufutwa kwa gesi katika kioevu. Sheria ya Henry
Umumunyifu wa vitu huathiriwa na joto na shinikizo. Ushawishi wao juu ya usawa katika suluhisho unategemea kanuni ya Le Chatelier. Umumunyifu wa gesi unaambatana na: A) kutolewa kwa joto

Kiwango na mara kwa mara ya kutengana kwa electrolytic. Sheria ya Ostwald ya Ufugaji
Kutengana kwa elektroliti ni mgawanyiko wa molekuli ndani ya ioni chini ya ushawishi wa molekuli za kutengenezea polar. E.d. ina maana conductivity ionic ya ufumbuzi. Shahada e.d. - thamani sawa na uwiano

Bidhaa ya Ionic ya maji. Kiashiria cha haidrojeni cha mazingira
Bidhaa ya ionic ya maji ni thamani sawa na bidhaa za cations hidrojeni na ions hidroksidi ni thamani ya mara kwa mara katika joto fulani (25 ° C) na ni sawa na 10-14. kw=

Kutengana kwa maji kwa umeme. Kiashiria cha haidrojeni cha mazingira
Maji ni elektroliti dhaifu ya amphoteric. Molekuli za maji zinaweza kutoa na kuongeza kasheni za H+. Kama matokeo ya mwingiliano kati ya molekuli katika suluhisho la maji, daima kuna

Kiwango na mara kwa mara ya hidrolisisi ya chumvi
Kiwango cha hidrolisisi inahusu uwiano wa sehemu ya chumvi inayopitia hidrolisisi kwa mkusanyiko wa jumla wa ioni zake katika suluhisho. Iliyoashiria α (au hhydr); α = (chydr

Shughuli na nguvu ya ionic ya ufumbuzi. Uhusiano kati ya mgawo wa shughuli na nguvu ya ioni ya suluhisho
Shughuli ya vipengele vya suluhisho ni mkusanyiko wa ufanisi (dhahiri) wa vipengele, kwa kuzingatia uingiliano mbalimbali kati yao katika suluhisho. a=f*c Nguvu ya ionic ya suluhisho - kipimo cha ukali

Dhana ya uwezo wa electrode
Uwezo wa electrode ni tofauti katika uwezo wa umeme kati ya electrode na electrolyte katika kuwasiliana nayo (mara nyingi kati ya chuma na ufumbuzi wa electrolyte). WHO

Uwezo wa umeme. Nernst equation
Uwezo wa electrode ni tofauti katika uwezo wa umeme kati ya electrode na electrolyte katika kuwasiliana nayo (mara nyingi kati ya chuma na ufumbuzi wa electrolyte). Vyv

Electrodes ya gesi. Mlinganyo wa Nernst wa kukokotoa uwezo wa elektrodi za gesi
Electrodes ya gesi inajumuisha kondakta wa aina ya 1, ambayo inawasiliana wakati huo huo na gesi na suluhisho iliyo na ions ya gesi hii. Kondakta wa aina ya 1 hutumikia kusambaza na kuondoa elektroni na, kwa kuongeza

Kiini cha Galvanic. Uhesabuji wa EMF ya seli ya galvanic
GALVANIC CELL - chanzo cha sasa cha kemikali ambamo nishati ya umeme huzalishwa kutokana na ubadilishaji wa moja kwa moja wa nishati ya kemikali na mmenyuko wa kupunguza oxidation. Katika ushirikiano

Kuzingatia na polarization ya electrochemical
Polarization ya mkusanyiko. Mabadiliko katika uwezo wa electrode kutokana na mabadiliko katika mkusanyiko wa reagents katika safu ya karibu-electrode wakati wa kifungu cha sasa inaitwa polarization ya mkusanyiko. Katika yako

Electrolysis. Sheria za Faraday

Electrolysis. Pato la sasa. Electrolysis yenye anodi isiyoyeyuka na mumunyifu
Electrolysis ni mchakato wa kifizikia unaojumuisha kutolewa kwa elektroni za vitu vilivyoyeyushwa au vitu vingine vinavyotokana na athari za sekondari kwenye elektroni.

Aina kuu za kutu. Njia za kulinda metali kutokana na kutu
Kutu ni mchakato wa uharibifu wa metali chini ya ushawishi wa mambo ya mazingira ya electrochemical au kemikali. Ipasavyo, aina mbili za kutu zinajulikana, kulingana na njia ya mwingiliano

Kutu ya kemikali. Kiwango cha kutu kwa kemikali
Kutu kwa kemikali ni ulikaji unaosababishwa na mwingiliano wa Mimi na gesi kavu au vimiminika visivyopitisha mkondo wa umeme. Kiwango cha kutu kwa kemikali inategemea mambo mengi

Kutu kutokana na mikondo iliyopotea
Mikondo iliyopotea inayotokana na mitambo ya umeme inayofanya kazi kwenye sasa ya moja kwa moja, tramu, subways, reli za umeme, husababisha kuonekana kwa matangazo kwenye vitu vya chuma (nyaya, reli).

Kikemikali majibu yasiyoweza kutenduliwa chini ya hali hizi, huenda karibu hadi mwisho, mpaka matumizi kamili ya moja ya reactants (NH4NO3 → 2H2O + N2O - hakuna jaribio la kupata nitrate kutoka H2O na N2O inaongoza kwa matokeo mazuri).

Kikemikali athari zinazoweza kugeuzwa kutokea kwa wakati mmoja chini ya hali fulani katika pande zote mbili za mbele na nyuma. Kuna athari chache zisizoweza kutenduliwa kuliko zile zinazoweza kutenduliwa. Mfano wa mmenyuko unaoweza kubadilishwa ni mwingiliano wa hidrojeni na iodini.

Baada ya muda fulani, kiwango cha malezi ya HI kitakuwa sawa na kiwango cha mtengano wake.

Kwa maneno mengine, usawa wa kemikali utatokea.

Usawa wa kemikali ni hali ya mfumo ambao kiwango cha uundaji wa bidhaa za mmenyuko ni sawa na kiwango cha ubadilishaji wao kuwa vitendanishi vya asili.

Usawa wa kemikali ni wa nguvu, yaani, kuanzishwa kwake haimaanishi kukomesha kwa majibu.

Sheria ya hatua ya wingi:

Wingi wa vitu vilivyoingia kwenye mmenyuko ni sawa na wingi wa bidhaa zote za majibu.

Sheria ya kaimu raia huanzisha uhusiano kati ya wingi wa vitu vinavyoathiriwa katika athari za kemikali kwa usawa, pamoja na utegemezi wa kiwango cha mmenyuko wa kemikali kwenye mkusanyiko wa vitu vya kuanzia.

Ishara za usawa wa kweli wa kemikali:

1. hali ya mfumo inabakia bila kubadilika kwa muda kwa kutokuwepo kwa mvuto wa nje;

2. hali ya mfumo hubadilika chini ya ushawishi wa mvuto wa nje, bila kujali ni ndogo kiasi gani;

3. hali ya mfumo haitegemei upande gani inakaribia usawa.

Katika usawa thabiti, bidhaa ya viwango vya bidhaa za mmenyuko iliyogawanywa na bidhaa ya viwango vya vitu vya kuanzia, kwa nguvu sawa na mgawo wa stoichiometric unaofanana, kwa majibu fulani kwa joto fulani ni thamani ya mara kwa mara inayoitwa usawa wa mara kwa mara. .

Mkusanyiko wa viitikio katika hali ya utulivu huitwa viwango vya usawa.

Katika hali ya miitikio mingi inayoweza kutenduliwa, usemi Kc unajumuisha tu viwango vya usawa vya dutu za gesi na kuyeyushwa. Kwa hivyo, kwa majibu CaCO3 ↔ CaO + CO2

Chini ya hali ya mara kwa mara ya nje, nafasi ya usawa huhifadhiwa kwa muda usiojulikana. Wakati hali ya nje inabadilika, nafasi ya usawa inaweza kubadilika. Mabadiliko ya joto na mkusanyiko wa vitendanishi (shinikizo la vitu vya gesi) husababisha ukiukaji wa usawa wa viwango vya athari za mbele na za nyuma na, ipasavyo, kwa ukiukaji wa usawa. Baada ya muda fulani, usawa wa kasi utarejeshwa. Lakini viwango vya usawa vya vitendanishi chini ya hali mpya itakuwa tofauti. Mpito wa mfumo kutoka hali moja ya usawa hadi nyingine inaitwa kuhama au kuhama kwa usawa . Usawa wa kemikali unaweza kulinganishwa na nafasi ya boriti ya usawa. Jinsi inavyobadilika kutoka kwa shinikizo la mzigo kwenye moja ya vikombe, usawa wa kemikali unaweza kuhama kuelekea majibu ya mbele au ya nyuma kulingana na hali ya mchakato. Kila wakati usawa mpya unapoanzishwa, unaofanana na hali mpya.

Thamani ya nambari ya mara kwa mara kawaida hubadilika na hali ya joto. Kwa halijoto isiyobadilika, thamani za Kc hazitegemei shinikizo, kiasi, au mkusanyiko wa vitu.

Kujua thamani ya nambari ya Kc, inawezekana kuhesabu maadili ya viwango vya usawa au shinikizo la kila mmoja wa washiriki wa majibu.

Mwelekeo uhamishaji wa nafasi ya usawa wa kemikali kama matokeo ya mabadiliko katika hali ya nje imedhamiriwa Kanuni ya Le Chatelier:

Ikiwa ushawishi wa nje unafanywa kwenye mfumo wa usawa, basi usawa hubadilika kwa upande unaokabiliana na ushawishi huu.

Kufutwa kama mchakato wa kimwili na kemikali. Ufumbuzi. Hutengenezea. Mali maalum ya maji kama kutengenezea. Hydrates. Maji ya kioo. Umumunyifu wa dutu. Kufutwa kwa dutu ngumu, kioevu na gesi. Ushawishi wa joto, shinikizo na asili ya dutu kwenye umumunyifu. Njia za kuelezea muundo wa suluhisho: sehemu ya molekuli, mkusanyiko wa molar, mkusanyiko sawa na sehemu ya mole.

Kuna nadharia mbili kuu za suluhisho: kimwili na kemikali.

Nadharia ya kimwili ya ufumbuzi ilipendekezwa na washindi wa Tuzo ya Nobel Mholanzi J. Van't Hoff (1885) na mwanakemia wa kimwili wa Uswidi S. Arrhenius (1883). Kimumunyisho kinazingatiwa kama chombo cha ajizi cha kemikali ambamo chembe (molekuli, ioni) za dutu iliyoyeyushwa husambazwa sawasawa. Inachukuliwa kuwa hakuna mwingiliano wa intermolecular, wote kati ya chembe za solute na kati ya molekuli za kutengenezea na chembe za solute. Viyeyusho na chembe za mumunyifu husambazwa sawasawa katika suluhisho kwa sababu ya kueneza. Baadaye, iliibuka kuwa nadharia ya mwili inaelezea kwa kuridhisha asili ya kikundi kidogo cha suluhisho, kinachojulikana kama suluhisho bora, ambayo chembe za kutengenezea na solute haziingiliani kabisa. Mifano ya ufumbuzi bora ni ufumbuzi wa gesi nyingi.

Nadharia ya kemikali (au solvate) ya suluhisho iliyopendekezwa na D.I. Mendeleev (1887). Alikuwa wa kwanza kuonyesha, kwa kutumia kiasi kikubwa cha nyenzo za majaribio, kwamba mwingiliano wa kemikali hutokea kati ya chembe za dutu iliyoyeyushwa na molekuli za kutengenezea, kama matokeo ya ambayo misombo isiyo imara ya muundo tofauti huundwa, inayoitwa. huyeyusha au hutia maji ( ikiwa kutengenezea ni maji). DI. Mendeleev alifafanua suluhisho kama mfumo wa kemikali, aina zote za mwingiliano ambazo zinahusishwa na asili ya kemikali ya kutengenezea na vimumunyisho. Jukumu kuu katika elimu hutatua nguvu dhaifu za intermolecular na kuunganisha hidrojeni huchukua jukumu.

Mchakato wa kufutwa haiwezi kuwakilishwa na mfano rahisi wa kimwili, kwa mfano, usambazaji wa takwimu wa solute katika kutengenezea kama matokeo ya kuenea. Kawaida hufuatana na inayoonekana athari ya joto na mabadiliko katika kiasi cha suluhisho, kutokana na uharibifu wa muundo wa solute na mwingiliano wa chembe za kutengenezea na chembe za solute. Taratibu hizi zote mbili zinaambatana na athari za nishati. Ili kuharibu muundo wa dutu ya solute inahitajika matumizi ya nishati , ambapo wakati chembe za kutengenezea na solute zinapoingiliana, nishati hutolewa. Kulingana na uwiano wa athari hizi, mchakato wa kufuta unaweza kuwa endothermic au exothermic.

Wakati sulfate ya shaba inafutwa, uwepo wa hydrates hugunduliwa kwa urahisi na mabadiliko ya rangi: chumvi nyeupe isiyo na maji, kufuta ndani ya maji, huunda suluhisho la bluu. Mara nyingine hydration maji hufunga kwa nguvu kwa dutu iliyoyeyushwa na, inapotolewa kutoka kwa suluhisho, inakuwa sehemu ya fuwele zake. Dutu za fuwele zenye maji huitwa hidrati za kioo , na maji yaliyojumuishwa katika muundo wa fuwele hizo huitwa maji ya crystallization. Utungaji wa hydrates ya fuwele imedhamiriwa na formula ya dutu, ambayo inaonyesha idadi ya molekuli ya maji ya fuwele kwa molekuli moja. Hivyo, formula ya hidrati ya kioo ya sulfate ya shaba (sulfate ya shaba) ni CuSO4 × 5H2O. Uhifadhi wa tabia ya rangi ya ufumbuzi unaofanana na hydrates ya fuwele hutumika kama ushahidi wa moja kwa moja wa kuwepo kwa complexes sawa za hydrate katika ufumbuzi. Rangi ya hidrati ya fuwele inategemea idadi ya molekuli za maji ya fuwele.

Kuna njia tofauti za kuelezea muundo wa suluhisho. Mara nyingi hutumiwa sehemu ya molekuli soluti, ukolezi wa molar na wa kawaida.

Kwa ujumla, mkusanyiko unaweza kuonyeshwa kama idadi ya chembe kwa ujazo wa kitengo au kama uwiano wa idadi ya chembe za aina fulani kwa jumla ya idadi ya chembe katika suluhisho. Kiasi cha solute na kutengenezea hupimwa katika vitengo vya wingi, kiasi, au moles. Kwa ujumla, mkusanyiko wa suluhisho ni kiasi cha dutu iliyoyeyushwa katika mfumo uliofupishwa (mchanganyiko, aloi au kwa kiasi fulani cha suluhisho). Kuna njia tofauti za kuelezea mkusanyiko wa suluhisho, ambayo kila moja ina matumizi ya msingi katika uwanja mmoja au mwingine wa sayansi na teknolojia. Kawaida, muundo wa suluhisho huonyeshwa kwa kutumia dimensionless (wingi na molekuli sehemu) na idadi dimensional (mkusanyiko wa molar ya dutu, mkusanyiko wa molar ya dutu - sawa, na molality).

Sehemu ya wingi- thamani sawa na uwiano wa wingi wa dutu iliyoyeyushwa (m1) kwa jumla ya misa ya suluhisho (m).

Mada za Codifier: miitikio inayoweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa. Usawa wa kemikali. Shift katika usawa wa kemikali chini ya ushawishi wa mambo mbalimbali.

Iwapo majibu ya kinyume yanawezekana, athari za kemikali hugawanywa kuwa inayoweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa.

Athari za kemikali zinazoweza kubadilishwa - haya ni majibu ambayo bidhaa chini ya hali fulani zinaweza kuingiliana na kila mmoja.

Kwa mfano, awali ya amonia ni mmenyuko unaoweza kubadilishwa:

N2 + 3H2 = 2NH3

Mchakato unafanyika kwa joto la juu, chini ya shinikizo na mbele ya kichocheo (chuma). Michakato kama hiyo kawaida hubadilishwa.

Miitikio isiyoweza kutenduliwa - haya ni majibu ambayo bidhaa haziwezi kuingiliana chini ya hali fulani.

Kwa mfano, miitikio ya mwako au miitikio inayotokea kwa mlipuko mara nyingi huwa haiwezi kutenduliwa. Mwako wa kaboni unaendelea bila kubatilishwa:

C + O 2 = CO 2

Maelezo zaidi kuhusu uainishaji wa athari za kemikali inaweza kusomwa.

Uwezekano wa mwingiliano wa bidhaa hutegemea hali ya mchakato.

Kwa hivyo, ikiwa mfumo wazi, i.e. hubadilishana vitu na nishati na mazingira, basi athari za kemikali ambazo, kwa mfano, gesi huundwa, hazitabadilika.

Kwa mfano , wakati wa kuhesabu bicarbonate ya sodiamu imara:

2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

gesi ya kaboni dioksidi hutolewa na huvukiza kutoka eneo la mmenyuko. Kwa hiyo, majibu haya yatakuwa isiyoweza kutenduliwa chini ya masharti haya.

Ikiwa tutazingatia mfumo uliofungwa , ambayo haiwezi kubadilishana dutu na mazingira (kwa mfano, sanduku lililofungwa ambalo majibu hutokea), basi dioksidi kaboni haitaweza kutoroka kutoka eneo la athari, na itaingiliana na maji na carbonate ya sodiamu, basi majibu yatabadilishwa chini ya masharti haya:

2NaHCO 3 ⇔ Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

Hebu tuzingatie athari zinazoweza kugeuzwa. Acha majibu yanayoweza kugeuzwa yaendelee kulingana na mpango:

aA + bB ⇔ cC + dD

Kiwango cha athari ya moja kwa moja kulingana na sheria ya hatua ya wingi imedhamiriwa na usemi:

v 1 =k 1 ·C A a ·C B b

Kasi ya maoni:

v 2 =k 2 ·C С с ·C D d

Hapa k 1 Na k 2 ni viwango vya viwango vya athari za mbele na za nyuma, mtawaliwa; C A, C B, C C, C D- mkusanyiko wa vitu A, B, C na D, mtawaliwa.

Ikiwa katika wakati wa mwanzo wa mmenyuko hakuna dutu C na D kwenye mfumo, basi chembe A na B zinagongana na kuingiliana mara nyingi, na athari ya moja kwa moja hutokea.

Hatua kwa hatua, mkusanyiko wa chembe C na D pia itaanza kuongezeka, kwa hiyo, kiwango cha mmenyuko wa nyuma kitaongezeka. Wakati fulani kasi ya majibu ya mbele itakuwa sawa na kasi ya majibu ya kinyume. Jimbo hili linaitwa usawa wa kemikali .

Hivyo, usawa wa kemikali ni hali ya mfumo ambao viwango vya miitikio ya mbele na ya nyuma ni sawa .

Kwa kuwa viwango vya athari za mbele na za nyuma ni sawa, kiwango cha malezi ya vitendanishi ni sawa na kiwango cha matumizi yao, na ya sasa. mkusanyiko wa dutu haibadilika . Mkusanyiko kama huo huitwa usawa .

Tafadhali kumbuka kuwa kwa usawa Miitikio ya mbele na ya nyuma hutokea, yaani, viitikio vinaingiliana, lakini bidhaa pia huingiliana kwa kiwango sawa. Wakati huo huo, mambo ya nje yanaweza kuathiri ondoa usawa wa kemikali katika mwelekeo mmoja au mwingine. Kwa hiyo, usawa wa kemikali unaitwa rununu, au yenye nguvu .

Utafiti katika uwanja wa usawa wa rununu ulianza katika karne ya 19. Kazi za Henri Le Chatelier ziliweka misingi ya nadharia, ambayo baadaye ilifanywa kwa ujumla na mwanasayansi Karl Brown. Kanuni ya usawa wa simu, au kanuni ya Le Chatelier-Brown, inasema:

Ikiwa mfumo katika hali ya usawa unaathiriwa na sababu ya nje ambayo inabadilisha hali yoyote ya usawa, basi taratibu katika mfumo unaolenga kulipa fidia kwa ushawishi wa nje huimarishwa.

Kwa maneno mengine: Wakati kuna ushawishi wa nje kwenye mfumo, usawa utabadilika ili kulipa fidia kwa ushawishi huu wa nje.

Kanuni hii, ambayo ni muhimu sana, inafanya kazi kwa matukio yoyote ya usawa (si tu athari za kemikali). Hata hivyo, sasa tutazingatia kuhusiana na mwingiliano wa kemikali. Katika kesi ya athari za kemikali, mvuto wa nje husababisha mabadiliko katika viwango vya usawa wa vitu.

Athari za kemikali katika hali ya usawa zinaweza kuathiriwa na mambo makuu matatu - joto, shinikizo na viwango vya vitendanishi au bidhaa.

1. Kama inavyojulikana, athari za kemikali hufuatana na athari ya joto. Ikiwa mmenyuko wa moja kwa moja hutokea kwa kutolewa kwa joto (exothermic, au +Q), basi mmenyuko wa kinyume hutokea kwa kunyonya joto (endothermic, au -Q), na kinyume chake. Ikiwa unainua joto katika mfumo, usawa utabadilika ili kufidia ongezeko hili. Ni mantiki kwamba katika mmenyuko wa exothermic ongezeko la joto haliwezi kulipwa. Kwa hivyo, joto linapoongezeka, usawa katika mfumo hubadilika kuelekea kunyonya joto, i.e. kuelekea athari za mwisho wa joto (-Q); kwa kupungua kwa joto - kuelekea mmenyuko wa joto (+Q).

2. Katika kesi ya athari za usawa, wakati angalau moja ya dutu iko katika awamu ya gesi, usawa pia huathiriwa sana na mabadiliko. shinikizo katika mfumo. Shinikizo linapoongezeka, mfumo wa kemikali hujaribu kulipa fidia kwa athari hii na huongeza kiwango cha mmenyuko, ambapo kiasi cha vitu vya gesi hupungua. Shinikizo linapungua, mfumo huongeza kiwango cha mmenyuko, ambayo hutoa molekuli zaidi ya vitu vya gesi. Kwa hivyo: kwa kuongezeka kwa shinikizo, usawa hubadilika kuelekea kupungua kwa idadi ya molekuli za gesi, na kwa kupungua kwa shinikizo - kuelekea kuongezeka kwa idadi ya molekuli za gesi.

Kumbuka! Mifumo ambayo idadi ya molekuli za gesi na bidhaa zinazoathiriwa ni sawa haziathiriwa na shinikizo! Pia, mabadiliko katika shinikizo hayana athari yoyote juu ya usawa katika ufumbuzi, i.e. juu ya athari ambapo hakuna gesi.

3. Pia, usawa katika mifumo ya kemikali huathiriwa na mabadiliko viwango vitendanishi na bidhaa. Kadiri mkusanyiko wa viitikio unavyoongezeka, mfumo hujaribu kuvitumia na kuongeza kasi ya majibu ya mbele. Wakati mkusanyiko wa reagents hupungua, mfumo hujaribu kuwazalisha, na kiwango cha mmenyuko wa nyuma huongezeka. Kadiri mkusanyiko wa bidhaa unavyoongezeka, mfumo pia hujaribu kuzitumia na huongeza kiwango cha athari ya nyuma. Wakati mkusanyiko wa bidhaa hupungua, mfumo wa kemikali huongeza kiwango cha malezi yao, i.e. kiwango cha majibu ya mbele.

Ikiwa katika mfumo wa kemikali kasi ya majibu ya mbele huongezeka haki , kuelekea uundaji wa bidhaa Na matumizi ya reagent . Kama kiwango cha mmenyuko wa nyuma huongezeka, tunasema kwamba usawa umehama kushoto , kuelekea matumizi ya chakula Na kuongeza mkusanyiko wa vitendanishi .

Kwa mfano, katika mmenyuko wa awali wa amonia:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 + Q

Kuongezeka kwa shinikizo husababisha kuongezeka kwa kiwango cha mmenyuko, ambapo molekuli ndogo za gesi huundwa, i.e. mmenyuko wa moja kwa moja (idadi ya molekuli za gesi zinazoathiriwa ni 4, idadi ya molekuli za gesi katika bidhaa ni 2). Shinikizo linapoongezeka, usawa hubadilika kwenda kulia, kuelekea bidhaa. Katika kupanda kwa joto usawa utahama katika mwelekeo tofauti wa mmenyuko wa mwisho wa joto, i.e. upande wa kushoto, kuelekea vitendanishi. Kuongezeka kwa mkusanyiko wa nitrojeni au hidrojeni kutahamisha usawa kuelekea matumizi yao, i.e. kulia, kuelekea bidhaa.

Kichocheo haiathiri usawa, kwa sababu huharakisha miitikio ya mbele na ya nyuma.

Inaweza kutenduliwa Katika kinetiki za kemikali, ni athari ambazo wakati huo huo na kwa uhuru huendelea kwa pande mbili - mbele na nyuma, lakini kwa viwango tofauti. Ni tabia ya athari zinazoweza kugeuzwa kuwa, muda fulani baada ya kuanza, viwango vya athari za mbele na za nyuma huwa sawa na hali ya usawa wa kemikali hutokea.

Athari zote za kemikali zinaweza kubadilishwa, lakini chini ya hali fulani baadhi yao wanaweza kuendelea tu katika mwelekeo mmoja hadi bidhaa za awali zipotee kabisa. Majibu kama hayo huitwa isiyoweza kutenduliwa. Kawaida, athari zisizoweza kutenduliwa ni zile ambazo angalau bidhaa moja ya athari huondolewa kutoka kwa eneo la mmenyuko (katika kesi ya athari katika suluhisho, inapita au inatolewa kama gesi), au athari ambayo inaambatana na athari kubwa ya joto. . Katika kesi ya athari za ioni, majibu hayawezi kutenduliwa ikiwa itasababisha uundaji wa dutu ambayo ni duni sana mumunyifu au iliyotenganishwa kidogo.

Dhana ya urejeshaji wa majibu inayozingatiwa hapa hailingani na dhana ya ugeuzaji wa halijoto. Mwitikio ambao unaweza kutenduliwa katika maana ya kinetiki unaweza kuendelea bila kubadilika katika maana ya halijoto. Ili mwitikio uitwe reversible kwa maana ya thermodynamic, kiwango cha mchakato wa mbele lazima kitofautiane sana na kiwango cha mchakato wa nyuma na, kwa hivyo, mchakato kwa ujumla lazima uendelee polepole sana.

Katika mchanganyiko bora wa gesi na katika miyeyusho bora ya kioevu, viwango vya athari rahisi (hatua moja) hutii sheria ya hatua ya wingi. Kiwango cha mmenyuko wa kemikali (1.1) kinaelezewa na equation (1.2), na katika kesi ya mmenyuko wa moja kwa moja inaweza kuwasilishwa kama:

iko wapi kiwango kisichobadilika cha majibu ya mbele.

Vile vile, kiwango cha majibu ya kinyume ni:

Kwa hivyo, kwa usawa:

Mlinganyo huu unaonyesha sheria ya hatua ya wingi kwa usawa wa kemikali katika mifumo bora; K - k o n s t a n t a r a v e n e w e s t .

Mara kwa mara majibu huruhusu mtu kupata muundo wa usawa wa mchanganyiko wa mmenyuko chini ya hali fulani.

Sheria ya hatua ya wingi kwa viwango vya athari inaweza kuelezewa kama ifuatavyo.

Kwa mmenyuko kutokea, mgongano wa molekuli ya vitu vya kuanzia ni muhimu, i.e. molekuli lazima zikaribiane kwa umbali wa mpangilio wa saizi za atomiki. Uwezekano wa kupata kiasi kidogo kwa wakati fulani l molekuli za dutu L, m molekuli za dutu M, nk. ni sawia ..... kwa hivyo, idadi ya migongano kwa ujazo wa kitengo kwa kila wakati inalingana na thamani hii; kwa hivyo equation (1.4) inafuata.